Yrd.Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK Biyokimya Anabilim Dalı BESLENMENİN BİYOKİMYASAL TEMELLERİ: YAPI, ENERJİ VE ETKİ SUBSTRATLARI İLE BESİN DEĞERLERİ Yrd.Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK ADÜ Tıp Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı

Beslenme Büyüme, gelişme ve yaşamın sürdürülmesi için ekzojen maddelerin sağlanması

Besinler Beslenme için gerekli yiyecek ve içecekler

Besin maddeleri Besinlerde bulunan maddeler (substratlar) Sindirilmeyenler Sindirilenler

Sindirilebilen besin maddeleri enerji substratları yapı substratları etki substratları

Enerji substratları 1) Nişasta ve glikojen gibi polimer karbonhidratlar, 2) Sakkaroz ve laktoz gibi dimer karbonhidratlar, 3) Trigliseridler şeklindeki yağlar, 4) Proteinler, 5) Glukoz, fruktoz, galaktoz, yağ asidi, gliserol ve amino asitler gibi monomerler

Enerjinin transformasyonu

Hücreye enerji sağlanmasında yani kimyasal veya fiziksel enerjinin biyolojik enerjiye (ATP) çevrilmesinde bir elektron donöründen (vericisinden) bir elektron akseptörüne (alıcısına) elektron transportu mekanizması yer alır

Enerji birikimi 1 Bir hücrenin dışarıdan aldığı enerji substratının yeterli olmadığı zamanlarda kullanılmak üzere hücrede enerji substratı birikimi olmalıdır

Enerji birikimi 2 Memelilerde enerji birikimi; Karbonhidrat için glikojen ve daha önemlisi trigliseriddir. Yağ asidleri için trigliseriddir. Amino asidler için proteinlerdir.

Enerji birikimi 3

Yapı substratları 1) Heksozlar ve aminoheksozlar, glikoprotein yapısı, membran glikolipidleri, mukopolisakkaritler için gereklidirler. 2) Gliserol, sfingozin, kolin, kolesterol, doymuş ve doymamış yağ asitleri, membran lipidleri için gereklidirler. 3) Amino asitler, membran proteinleri ve tüm enzimler için gereklidirler. 4) Pürin ve pirimidin bazlarıyla pentozlar, nükleik asitler ve nükleotid yapısındaki koenzimler için gereklidirler. 5) Kalsiyum ve inorganik fosfor gibi mineraller, kemik yapısı için gereklidirler

Etki substratları 1) Vitaminler, 2) Makroelementler, 3) İz elementler,

Besinlerin değeri ile ilgili kriterler kalori değeri sentez değeri katalitik değeri Yararlanma değeri

Besinlerin kalori değeri Enerji çoğu zaman bir ısı enerjisi birimi olan kilokalori (kcal) ile ölçülmektedir. Karbonhidrat, protein ve yağların kalori içerikleri farklıdır: Karbonhidrat ve proteinlerin 1 gramı 4 kcal verir Yağların 1 gramı 9 kcal verir.

Besinlerin kalori değerinin hesaplanmasında içerdikleri protein, yağ ve karbonhidrat miktarları önemlidir.

Bireylerin günlük enerji gereksinimleri enerji gerektiren üç ayrı olayın etkisi altındadır Bazal metabolizma hızı Spesifik dinamik etki Fiziksel aktivite

Bazal metabolizma hızı Tokluk sonrasında ve tam dinlenme halinde harcanan enerjidir. Yetişkin erkeklerde (70 kg) 1800 kcal; kadınlarda (55 kg) 1300 kcal kadardır ve günlük enerji tüketiminin %50-70’ini oluşturur. Gebelik ve emzirme dönemlerinde, ateş ve soğuk iklime bağlı olarak artar; uzun süreli açlık ve aşırı şişmanlık durumlarında azalır.

Spesifik dinamik etki Yiyeceklerin sindirimi ve emilimi sırasında enerji harcanması durumudur. Gün boyunca bu etki, toplam enerji tüketiminin %5-10 kadarını oluşturmaktadır. Özellikle proteinlerin sindirimi ve emilimi sırasında önemli miktarda enerji harcanmaktadır.

Fiziksel aktivite Günlük fiziksel aktivitelerine göre insanlar üç gruba ayrılırlar: Sedanter kişiler: Masa başında çalışanlar, avukatlar, öğretmenler, tezgahtarlar… günlük enerji gereksinimi 2500-2700 kcal Orta derecede aktif kişiler: Marangozlar, tesisatçılar, çiftçiler, temizlik işçileri… günlük enerji gereksinimi 3000 kcal Yüksek fiziksel aktiviteli kişiler: Tarım, inşaat ve maden işçileri, hamallar, eğitimdeki erler, sporcular… günlük enerji gereksinimi 3500-4000 kcal

Günlük enerji gereksinimi yaşa göre değişir Vücut ağırlığına oranlanarak verildiğinde büyüme sırasında artan gereksinimlerden dolayı çocuklar için olan değerler, yetişkinlerden daha yüksektir.

Sağlıklı beslenme için gerekli olan toplam kalori miktarına , temel besinler çeşitli oranlarda katkıda bulunur

Besinlerin kalori içeriğine göre diyet türleri Günlük iş metabolizması ve ısı ihtiyaçlarını karşılayabilecek miktarda enerji içeren diyet izokalorik diyet olarak tanımlanır Günlük iş metabolizması ve ısı ihtiyaçlarını karşılayabilecek miktardan daha az enerji içeren diyet hipokalorik diyet olarak tanımlanır Günlük iş metabolizması ve ısı ihtiyaçlarını karşılayabilecek miktardan daha fazla enerji içeren diyet hiperkalorik diyet olarak tanımlanır

Besinlerin sentez değeri Vücut için gerekli olan besin maddelerinin bir kısmı metabolizma sırasında sentez edildiği halde bir kısmı sentez edilmez ki bunların mutlaka dışarıdan alınması gerekir. Organizmada sentezlenemeyen, dışarıdan alınması zorunlu olan maddeler esansiyel maddeler olarak tanımlanırlar. Besinlerin esansiyel madde içeriği, sentez değerini ifade eder.

Linoleik asit ve linolenik asit esansiyel yağ asitleridirler. Linoleik asit, araşidonik asidin öncülüdür ki yetersiz linoleik asit alımında araşidonik asit de esansiyel olmaktadır. Membran yapısının akışkanlığının korunması ve eikozanoidlerin (prostaglandinler, tromboksanlar, lökotrienler) sentezi için diyette esansiyel yağ asitlerini içeren besinler bulunmalıdır.

Valin, lösin, izolösin, treonin, metiyonin, lizin, fenilalanin, triptofan ve küçük çocuklar için histidin ile arjinin esansiyel amino asitlerdir. Diyetteki proteinlerin kalitesini esansiyel amino asit içerikleri göstermektedir. Genel olarak bazı bitkisel proteinlerde esansiyel amino asitler eksiktir, bu nedenle diyette hayvansal proteinlerin bulunması gerekir.

Mineraller de organizmada sentezlenemezler; dışarıdan alınmaları zorunlu yani esansiyel maddelerdir.

Orta düzeyde vücut aktivitesi gösteren 11-35 yaş grubundaki insanlarda günlük yapı substratı ihtiyacı belirlenmiştir.

Besinlerin katalitik değeri Besinlerin etki substratı içeriği, katalitik değeri ifade eder. Normal beslenmede diyet, etki substratlarını yeterli miktarda içermelidir

Orta düzeyde vücut aktivitesi gösteren 11-35 yaş grubundaki insanlarda günlük etki substratı ihtiyacı belirlenmiştir.

Besinlerin yararlanma değeri Besinlerin vücuda alınabilen besin maddesi içeriği yararlanma değerini ifade eder. Yararlanma değeri hayvansal besinlerde %95 ve bitkisel besinlerde %70-85 arasındadır.

Besinlerin yararlanma değeri, hazırlanma şekline göre değişmektedir: Pişirme suretiyle bitkisel besinlerdeki selüloz kılıf çatlar ve sindirilebilecek substratlar dışarı çıkar. Nişasta ve proteinlerin denatürasyon sonucu olarak sindirilmeleri kolaylaşır. Ancak vitaminler kaynatma suyuna geçer ve oksijen varlığında %30 kadarı kayba uğrar.

Son yıllarda sağlıklı beslenmede gıdalarda çeşitliliğin gerekliliği ön plana çıkmış ve dengeli beslenme için bir gıda piramidi önerilmiştir.